W.BIG Webmaint – Building Infrastructure Gateway

E’ il Sistema di Campo utilizzato per l’interfacciamento degli Impianti Tecnologici con il sistema di Facility, Webmaint.

Gli Impianti Tecnologici, i loro Apparati e l’ Ambiente che li ospita, sono equipaggiati con sensori di vario genere, per la trasmissione, in real time, di dati ed allarmi, al Sistema di Facility

Il Connector 4.0 di WebMaint e il suo Modulo Translator, trasformano, dati ed allarmi, in linguaggio comprenibile da WebMaint.

W.BIG costruisce gli Schemi di Funzionamento degli Impianti. Schemi interattivi che consentono il Controllo, la Visione e la posibilità di intervenire ui parametri di funzionamento e sugli Allarmi, direttamente da WebMaint, in maniera LIVE, Interattiva e remota.

W.BIG è elemento essenziale del Sistema SICA.

L’ESIGENZA

L’esigenza di ridurre i costi operativi, tema oggi molto attuale, è solo la prima delle motivazioni che spingono le aziende a porre una crescente attenzione al controllo e al contenimento dei consumi energetici nelle sedi aziendali.
Tale attenzione si inquadra in un contesto più ampio, in cui i temi del risparmio energetico e della riduzione delle emissioni in atmosfera sono ormai variabili strategiche che non possono essere ignorate nei piani di sviluppo di ogni azienda.
Per avviare politiche di controllo e gestione dei consumi energetici è necessario partire dalla misurazione dei livelli attuali dei consumi, e questo richiede che nelle sedi aziendali vengano installati dispositivi che permettano di rilevare automaticamente, e trasmettere ad una Centrale di Controllo, i dati dei consumi energetici, correlandoli al rilevamento dei principali parametri di tipo ambientale (temperatura, umidità).
Il rilevamento dei dati analitici relativi ai consumi è il punto di partenza per l’attivazione del “processo virtuoso per il risparmio energetico”:

Per eseguire un’analisi effettiva dei consumi rilevati è indispensabile che il rilevamento degli stessi si riferisca non solo al dato complessivo, ma permetta di evidenziare i dati aggregati per sottosistemi, scelti in funzione delle necessita e caratteristiche degli impianti.
Ad esempio, i consumi originati dagli impianti tecnologici di una sede aziendale potrebbero essere raggruppati nei seguenti sottosistemi:

  • sistemi di illuminazione
  • impianti di climatizzazione (condizionamento/riscaldamento)
  • sistemi informatici e di sicurezza.

In altri contesti potrebbe essere richiesto di aggregare i consumi per segmenti fisici dell’edificio (piani, ecc), o per strutture organizzative aziendali:      la definizione dei sottosistemi sulla base dei quali consuntivare i dati rilevati viene fatta in funzione delle specifiche esigenze del cliente.
Il rilevamento dei dati sui consumi e la loro raccolta a livello centrale, permette di eseguire analisi sui profili dei consumi di ogni singola sede, di individuare comportamenti difformi dalla media, di segnalare il superamento di soglie predefinite di consumi per la sede, di individuare aree di intervento per migliorare il rendimento energetico degli impianti di una sede, ecc.
Altro elemento essenziale e la completa ed efficace gestione degli edifici e dei relativi componenti costitutivi, come gli impianti tecnologici.
Tale gestione è stata attuata fino ad oggi in modo “statico”, trattando informazioni descrittive delle caratteristiche degli elementi di impianto, insieme ai correlati dati amministrativi, con inserimenti e soprattutto aggiornamenti di dati inevitabilmente eseguiti “a mano”.
Sempre più spesso, specie nelle organizzazioni complesse, i Clienti dispongono di un Sistema di Controllo e Gestione degli Impianti tecnologici che mette loro a disposizione, non solo le funzioni operative necessarie per la gestione degli stessi, ma anche una grande e preziosa, mole di informazioni sul funzionamento dei singoli sottosistemi, i loro livelli di affidabilità, i relativi consumi energetici, ecc..; molto spesso questo insieme di dati viene sfruttato solo in modo parziale.
Tale patrimonio informativo contiene i dati reali e “dinamici” degli impianti di un edificio, che raramente, e solo a fronte di sforzi e costi rilevanti, vengono incrociati con i dati statici disponibili sul sistema di Facility Management.
Il confronto tra queste due famiglie di dati può aprire la strada ad importanti ed innovative modalità di gestione dell’edificio, permettendo, ad esempio, di verificare i dati teorici di affidabilità di un sottosistema con quelli effettivamente misurati, o, analogamente, permettendo di individuare su sistemi tecnologici omogenei, eventuali difformità nei relativi consumi, o ancora di correlare i profili di consumo con eventi esterni (esempio temperature) o modalità di fruizione degli spazi, ecc.
A fronte di tali vantaggi potenziali, esistono ostacoli oggettivi che rendono l’integrazione diretta tra il sistema di Facility Management e gli impianti, problematica e difficile da realizzare e da mantenere nel tempo.
Tali problemi sono legati non solo dalle modalità di comunicazione da utilizzare per accedere alle informazioni disponibili sui sistemi di Bulding Automation (tema che comunque spesso risulta critico) quanto all’assenza di uno standard di mercato nel modo di rappresentare ed aggregare i dati rilevati sugli impianti tecnologici, cioè la loro struttura logica, che risulta specifica per ciascun produttore di sistemi di automazione e spesso anche “personalizzata” per il singolo impianto.
Emerge pertanto la richiesta di strumenti che rendano facilmente sfruttabili i dati resi disponibili dai sistemi di automazione, evitando la necessità di difficili e macchinose messe a punto di software, per alimentare ed arricchire di informazioni preziose il sistema di Facility Management.

IL MODULO W.BIG (WEBMAINT BUILDING INFRASTRUCTURE GATEWAY)

Layout sistema periferico W.BIG

Il Modulo W.BIG è una soluzione che permette l’acquisizione e il trasferimento al sistema di Facility Webmaint, i dati raccolti dai Sistemi di Controllo e Gestione impianti, operanti nelle sedi dell’azienda.
Il Modulo W.BIG rappresenta nei confronti del sistema di Facility, gli impianti di un edificio in modo standardizzato e “virtuale”, sulla base di un insieme di dati che costituiscono la rappresentazione logica dei parametri fisici di funzionamento dei diversi sottosistemi tecnologici.
Grazie a tale modalità e possibile rappresentare i dati, raccolti in tempo reale, sulle mappe dell’edificio, e di alimentare con i dati dinamici provenienti dall’impianto le proprie funzioni gestionali. Questo vuol dire aggiungere alle “viste statiche” dell’edificio e delle sue componenti (già oggi disponibili sul sistema) “viste dinamiche” in grado di rappresentare gli stati e i parametri fisici effettivamente rilevati sugli impianti.
Il Modulo W. BIG viene installato nell’edificio gestito dal Sistema di Controllo esistente e viene collegato alla rete Ethernet aziendale per la connessione con Webmaint.
Il collegamento con il sistema di controllo esistente sarà realizzato utilizzando i più diffusi protocolli di comunicazione standard di mercato, tipicamente utilizzati dalle aziende produttrici di tali sistemi (Siemens, Johnson Controls, Honeywell, ecc); il presupposto è che il sistema esistente sia predisposto per il trasferimento dati verso altri sistemi.
Sulla base di un’analisi di questa documentazione sarà eseguita la personalizzazione del software del modulo W.BIG, per la traduzione dei dati nel formato “standard” gestito da Webmaint.

CONFIGURAZIONI DISTRIBUITE
Per la gestione centralizzata di una molteplicità di edifici e sedi aziendali, basta installare un modulo W.BIG in ciascun edificio interessato, prescindendo dalla sua collocazione geografica.
I moduli W.BIG provvederanno a raccogliere i dati provenienti dai sistemi di controllo locali, a tradurli nel formato standard ed a trasmetterli a Webmaint, come rappresentato nella figura che segue.

In questa configurazione il sistema Webmaint, concentrando i diversi sistemi periferici, realizza la funzione di Centrale di Controllo per la raccolta dei dati rilevati dai sistemi di controllo impianti esistenti nelle diverse sedi, e realizza una importante funzione di normalizzazione dei dati stessi anche se prodotti da sistemi di automazione di produttori diversi.
Webmaint provvede inoltre ad alimentare, con i dati raccolti, un data base storico di dati andamentali degli impianti, su cui poter eseguire indagini ed analisi statistiche.

PRINCIPALI FUNZIONI DEL MODULO W.BIG
ACQUISIZIONE PARAMETRI DI FUNZIONAMENTO E DATI ENERGETICI
Saranno acquisiti i seguenti parametri di funzionamento direttamente dai sistemi di Building Automation, (se esistenti), o mediante la installazione di apparati aggiuntivi (Moduli di I/O, Misuratori di energia, ecc..) da posizionare in prossimità degli impianti stessi; tali attività qualora necessarie, dovranno essere concordate preventivamente con il cliente finale, sia in termini tecnici che economici.
Impianti Meccanici

  • Stato di funzionamento e allarmi delle singole apparecchiature (Elettropompe, Chiller e relativi Compressori Frigoriferi, Condizionatori di precisione e relativi compressori frigoriferi, Ventilatori, Fan Coils, Caldaie, ecc.)
  • Acquisizione dati dai contatori di energia termica (se disponibili su Chiller, caldaie, ecc.)
  • Acquisizione dati dai contatori di energia elettrica (se disponibili sui Chiller)

Attraverso i segnali sopra descritti, il Modulo W.BIG, dovrà generare i seguenti dati aggiuntivi, che dovranno essere salvati su file e inviati giornalmente al sistema di Facility:

  • Ore di servizio del singolo componente di impianto (registrazione ogni 24 ore)
  • Produzione Energia termica (registrazione ogni 15 minuti)
  • Consumo Energia elettrica (registrazione ogni 15 minuti)
  • Rendimento energetico (registrazione ogni 15 minuti)
    Impianti Elettrici
  • Acquisizione dati dai contatori di energia elettrica (registrazione ogni 15 minuti)

Gestione locale Allarmi
Lo stato di insorgenza e di rientro degli allarmi configurati e gestiti dal sistema, dovrà essere segnalato in tempo reale dal modulo W.BIG, al sistema di Facility Webmaint e successivamente memorizzato su file log completo di data ora, con relativo testo di identificazione dello stesso, al fine di costituire un Archivio completo ed automatico degli eventi registrati
Per ogni allarme rilevato (sia insorgenza che rientro), dovranno essere inviati al sistema di Facility le seguenti informazioni:

  • Codice dell’allarme;
  • Descrizione esaustiva dell’allarme;
  • Data, ora insorgenza e/o rientro dello stesso.

Servizio di invio allarmi
Il servizio di invio allarmi consente di inviare messaggi di avviso, sia di insorgenza che di rientro degli allarmi direttamente dal Modulo W.BIG se dotato di Modem GSM.
Il servizio consente di inviare messaggi di segnalazione attraverso le seguenti modalità:

  • Via Email
  • Via SMS

L’invio degli allarmi via Email, richiede una connessione dati
L’invio degli allarmi via SMS, richiede l’ausilio di una SIM dati opzionale
La configurazione degli allarmi può essere differenziata, suddividendo gli stessi per categoria; ciò consentirà di inviare gli stessi a specifici utenti, abilitati alla ricezione delle stesse categorie di allarme, a giorni e orari prestabiliti (gestione turni di reperibilità).

Configurazione testi e categoria (livello) allarmi.

Gli allarmi gestiti dal sistema, possono essere configurati attraverso le pagine grafiche, per mezzo delle quali potranno essere impostate le seguenti funzioni:

  • Codice Allarme
  • Testo identificativo dell’allarme
  • Categoria allarme (priorità)

Configurazione degli utenti alla ricezione degli allarmi (Turni di reperibilità)

L’insorgenza e il rientro degli allarmi possono essere notificati a specifici utenti (max 50), previo opportuna configurazione accessibile su specifiche pagine grafiche, sulle quali potranno essere impostate le seguenti funzioni:

  • identificativo utente
  • indirizzo email e numero di cellulare per la ricezione dei messaggi sms
  • categoria di allarmi che l’utente può ricevere
  • orari e giorni della settimana di servizio del singolo utente
  • configurazione orari e giorni della settimana per la ricezione degli allarmi
  • ricezione allarmi via SMS
  • ricezione allarmi via Email

Tabelle Orarie
Le tabelle orarie consentono di programmare gli orari di funzionamento degli impianti tecnologici gestiti dal sistema.
Attraverso la programmazione delle funzioni disponibili, è possibile programmare le tabelle, al fine di ottenere le seguenti modalità di funzionamento degli impianti tecnologici associati alle stesse:

  • Impostazione giornaliera
  • Impostazione settimanale
  • Impostazione giorno particolare
  • Impostazione giorno di chiusura
  • Impostazione one shot particolare
  • Impostazione one shot chiusura

Impostazione giornaliera
Il funzionamento in modalità “giornaliera”, si ottiene impostando l’orario di inizio e fine periodo di funzionamento della tabella; la funzione verrà replicata tutti i gironi dell’anno, compresi festivi, sabato e domenica.

Impostazione settimanale
La funzione “settimanale” attiva la funzione “giornaliera” su specifici giorni della settimana, selezionati sulla tabella stessa.

Impostazione giorno particolare
L’impostazione “giorno particolare”, attiva la funzione “giornaliera” su specifici giorni dell’anno, impostati all’interno della casella “data”

Impostazione giorno di chiusura
La funzione “giorno di chiusura”, consente di inibire il funzionamento delle tabelle giornaliere e settimanali, relativamente alla sola data (giorno/mese), impostata nella stessa.
Può essere utilizzata per inibire il funzionamento degli impianti, nel corso delle festività annuali (per esempio Pasqua, Natale, ferragosto, ecc..)

Impostazione one shot particolare
L’impostazione “one shot particolare”, funziona con la stessa modalità della “impostazione giorno particolare”, con la sola differenza che la stessa viene utilizzata dal programma una sola volta, e successivamente cancellata.

Impostazione one shot chiusura
L’impostazione “one shot chiusura”, funziona con la stessa modalità della “impostazione giorno di chiusura”, con la sola differenza che la stessa viene utilizzata dal programma una sola volta, e successivamente cancellata.

Associazione utenze alle tabelle orarie
Successivamente alla programmazione delle tabelle orarie, si dovrà procedere alla associazione delle stesse alle utenze.
Le utenze programmabili, sono visibili all’interno delle tabelle orarie, l’associazione si ottiene cliccando con il mouse sull’utenza stessa.
La stessa tabella può essere associata a più utenze.

Le tabelle precedentemente programmate, dovranno essere attivate, per mezzo del pulsante di “abilitazione”, posto sulla stessa pagina della tabella in questione.

All’interno della pagina sono inoltre disponibili diverse funzioni di supporto all’editing, pulsanti copia, incolla, seleziona tutto, deseleziona tutto, cancella.

Tutte le operazioni di configurazione o modifica delle tabelle orarie, dovranno essere confermate premendo il pulsante “Salva”

Il led “stato tabella”, indica se la stessa è attiva (led=Verde tabella attiva).

Ricerca rapida associazione utenze alle tabelle orarie

E disponibile all’interno del programma, una funzione rapida di individuazione della associazione delle tabelle alle singole utenze.
Inserendo il codice della utenza sulla opportuna casella “utenza in visualizzazione”, verranno visualizzate tutte le tabelle associate alla stessa, e il relativo stato di ogni tabella.
Scalabilità
All’interno di edifici con impianti privi di sistemi di gestione a corredo degli impianti tecnologici, il modulo W.BIG, per mezzo di opportuni moduli di espansione, dovrà consentire le seguenti funzioni aggiuntive:

  • acquisizione dei segnali di allarme generati dalle apparecchiature;
  • gestione del funzionamento delle utenze principali, attraverso una programmazione specifica, in base alle necessità operative;
  • comando di emergenza delle utenze, per mezzo di selettori manuali posti sul modulo di espansione.
  • Implementazione di logiche di funzionamento aggiuntive, necessarie al funzionamento dei moduli di espansione collegati al modulo W.BIG.

I moduli di espansione dovranno essere connessi al modulo W.BIG, mediante un BUS seriale e installati in prossimità dell’impianto asservito, al fine di ridurre al minimo l’impiego di cavi.

A tale scopo, il modulo centrale W.BIG, dovrà essere dotato della seguente funzione software di base:

Implementazione logiche di funzionamento aggiuntive
Il modulo W.BIG, oltre alle funzioni già descritte e qualora necessario, al fine di consentire un adeguato funzionamento dei moduli di espansione, dovrà essere dotato di software aggiuntivo comprendente la logica di funzionamento richiesta dal cliente; tale attività di integrazione e/o modifica del funzionamento dei moduli di espansione, potrà essere effettuata anche da remoto.

INTERFACCIA GRAFICA MODULO W.BIG
Il modulo periferico W.BIG, dovrà essere corredato di una interfaccia grafica comprendente tutte le “viste” grafiche necessarie per una completa gestione degli impianti controllati e accessibile via Web con le seguenti modalità:

  • Localmente per mezzo di un terminale grafico di servizio
  • Da remoto attraverso Webmaint

A tale scopo e per ogni sede periferica, dovranno essere integrate tutte le pagine grafiche di interfacciamento e la gestione dei sistemi e più in dettaglio:

  • pagine grafiche raffiguranti lo schema di principio dell’impianto;
  • Pagine grafiche di dettaglio delle apparecchiature costituenti gli impianti;
  • Pagine grafiche di dettaglio dell’andamento dei processi controllati;
  • Pagine di configurazione parametri di funzionamento (protette da password);
  • Pagine trend per la registrazione continua dell’andamento delle principali variabili di sistema;
  • Pagine per la configurazione delle tabelle orarie;
  • Pagine allarmi e pagine storico allarmi.
  • Pagine grafiche per la configurazione del servizio invio allarmi, via email / sms